Τι είναι το νανοστρώμα;

Τα τρανζίστορ είναι τα θεμελιώδη δομικά στοιχεία των περισσότερων ηλεκτρονικών ειδών, συμπεριλαμβανομένων όλων των υπολογιστών και των ραδιοφωνικών σταθμών.Ένα νανοστοφοριακό είναι ένα τρανζίστορ του οποίου οι διαστάσεις μετριούνται σε νανομετρητή.Για παράδειγμα, ένα τρανζίστορ με διάμετρο 300 νανομέτρων (δισεκατομμυρίων ενός μέτρου) θα ήταν νανοτρανσίστορ.Τα τρανζίστορ χρησιμοποιούνται για την εναλλαγή και την ενίσχυση ηλεκτρονικών σημάτων.Όταν συνδυάζονται στα εκατομμύρια και τα δισεκατομμύρια, μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη δημιουργία εξελιγμένων προγραμματιζόμενων επεξεργαστών πληροφοριών, πιο γνωστούς ως υπολογιστές.Οι εταιρείες υπολογιστών και επικοινωνιών επενδύουν εκατοντάδες εκατομμύρια δολάρια σε ερευνητικά κεφάλαια κάθε χρόνο για την ανάπτυξη μικρότερων τρανζίστορ.

Μινιατούρα Το τρανζίστορ αποτελεί χαρακτηριστικό γνώρισμα 50 ετών προόδου σε μικρότερους υπολογιστές.Σε μια τάση γνωστή ως νόμος Moores, ο αριθμός των τρανζίστορ που οι μηχανικοί μπόρεσαν να χωρέσουν σε ένα τσιπ σταθερού μεγέθους έχει διπλασιαστεί σταθερά κάθε 18 έως 24 μήνες.Έτσι, ολόκληρο το ιστορικό υπολογισμού αποτελείται από πολλές δεκάδες διπλασιασμούς.Δυστυχώς, για τον υπολογιστικό κλάδο, ωστόσο, αυτή η τάση δεν μπορεί να διατηρηθεί για πάντα - το μικροσκοπικό μέγεθος των σημερινών τρανζίστορ αρχίζει να τρέχει ενάντια στους νόμους της φυσικής. Οι προσπάθειες για την κατασκευή ενός μικρότερου νανοτρανσίσταΚαλύτερα και ταχύτερα ηλεκτρονικά στους πελάτες.Η συμβατική φωτολιθογραφία προσφέρει όρια για το πόσο μικρό μπορεί να κατασκευαστεί ένα νανοτρανσίστορ, έτσι επιχειρούνται νέες προσεγγίσεις, συμπεριλαμβανομένης της χρήσης μικροβίων και αργής απόθεσης χημικών ατμών για τη σύνθεση συστατικών των τρανζίστορ.Η προσπάθεια να καταστεί οι νανοτρανσσίστορες είναι στην πρώτη γραμμή της νανοτεχνολογίας.

Το Νοέμβριο του 2001, οι επιστήμονες του Bell Labs έκαναν ένα σημαντικό βήμα προς τα εμπρός στις προσπάθειες προς τους μικρότερους νανσίστορες με την κατασκευή των μεμονωμένα νανοτρανστόνων που μπορούν να οδηγήσουν σε μεμονωμένο μόριο.Αυτές οι συσκευές είναι τόσο μικροσκοπικές που περίπου 10 εκατομμύρια θα μπορούσαν να χωρέσουν στο κεφάλι ενός πείρου.Η πρόκληση της δημιουργίας μικροσκοπικών ηλεκτροδίων για αυτά τα τρανζίστορ επιλύθηκε χρησιμοποιώντας αυτοσυναρμολόγηση-δημιουργώντας μόρια σε ένα συγκεκριμένο μίγμα που τους αναγκάζει να συνδυάσουν μαζί και να αυτο-συναρμολογούνται χωρίς άμεση παρέμβαση μηχανικού.Δυστυχώς, όμως, αυτή η προσέγγιση εξακολουθεί να είναι πειραματική και δεν είναι βιώσιμη για τη μαζική παραγωγή ακόμα.

Τον Ιανουάριο του 2008, ένα άλλο ορόσημο στην ανάπτυξη των νανοσταράκτων έγινε από επιστήμονες στο Πανεπιστήμιο του Ιλλινόις, όταν κατασκευάστηκαν ένα νανοτρανσσίστορ ραδιόφωνο των οποίων τα ενεργά συστατικά είναιαποκλειστικά από νανοσωλήνες άνθρακα.Οι νανοσωλήνες άνθρακα είναι εξαιρετικά ευέλικτα υλικά με απαράμιλλη δύναμη και χρησιμότητα στα ηλεκτρονικά.

Επειδή οι νανοτρανίστορες είναι τόσο μικροί, η συμπεριφορά τους δεν μπορεί να περιγραφεί εξ ολοκλήρου από τις τρέχουσες θεωρίες.Ως εκ τούτου, οι προσπάθειες συνεχίζονται για την ανάπτυξη νέων θεωριών που μπορούν να εφαρμοστούν στη νανοκλίμακα.